二进制推理公式主要涉及基本运算规则和位操作,以下是核心内容:
一、基本运算规则
加法运算 - 0+0=0
- 0+1=1=1+0
- 1+0=1=0+1
- 1+1=10(向高位进位)
减法运算
- 0-0=0
- 1-0=1
- 1-1=0
- 0-1=1(模二加运算或异或运算)
乘法运算
- 0×0=0
- 0×1=0=1×0
- 1×0=0
- 1×1=1
除法运算
- 0÷1=0
- 1÷1=1
- 0÷0=未定义
二、位操作公式
逻辑运算
- 与运算(AND):0 AND 0=0, 0 AND 1=0, 1 AND 0=0, 1 AND 1=1
- 或运算(OR):0 OR 0=0, 0 OR 1=1, 1 OR 0=1, 1 OR 1=1
- 异或运算(XOR):0 XOR 0=0, 0 XOR 1=1, 1 XOR 0=1, 1 XOR 1=0
- 非运算(NOT):NOT 0=1, NOT 1=0
位移操作
- 右移(j >> i):相当于除以2的i次方(j / 2^i),32位整数需取模32(j / (2^(i % 32)))
- 左移(j << i):相当于乘以2的i次方(j * 2^i)
转换公式
- 二进制转十进制:$sum_{k=0}^{n} (j_k times 2^k)$
- 十进制转二进制:通过不断取余和整除2得到二进制位
三、示例
加法示例: 1011 (5) + 1010 (10) = 10101 (23) 位移示例
逻辑运算示例:1101 (13) AND 1010 (10) = 1000 (8)
以上公式和规则是二进制运算的基础,适用于计算机科学、电子工程等领域。